설비보전기사 마스터북
이론 목차

1과목 · 자동제어 이론

보드선도

Related concepts first

먼저 함께 구분할 용어

나이키스트 안정판별로우패스 필터보드선도제어요소 특성프로세스 응답지연
안정도·주파수응답 전체를 묶어서 비교

Step 1 · Concept

개념부터 이해하기

1보드선도는 로그주파수에 대해 크기(dB)와 위상을 두 그래프로 나타내 안정도와 대역특성을 분석한다.

2- 지연시간: 응답이 유의하게 나타날 때까지의 시간 - 상승시간: 낮은 비율에서 높은 비율까지 올라가는 시간 - 최대 오버슈트: 최종값을 넘은 최대량 - 정착시간(settling time): 정해진 허용대 안에 들어와 유지될 때까지의 시간 - 정상상태오차: 충분한 시간이 지난 뒤 남는 편차 안정한 계는 유한한 입력에 대해 출력이 발산하지 않는다.

3피드백이 있으면 무조건 안정하거나 오차가 완전히 사라진다고 단정하지 않는다.

개념의 범위와 정의

  • 지연시간: 응답이 유의하게 나타날 때까지의 시간
  • 상승시간: 낮은 비율에서 높은 비율까지 올라가는 시간
  • 최대 오버슈트: 최종값을 넘은 최대량
  • 정착시간(settling time): 정해진 허용대 안에 들어와 유지될 때까지의 시간
  • 정상상태오차: 충분한 시간이 지난 뒤 남는 편차

안정한 계는 유한한 입력에 대해 출력이 발산하지 않는다. 이득을 높이면 일반적으로 응답이 빨라지고 편차가 줄 수 있지만 위상여유가 줄어 진동·불안정이 생길 수 있다. 루스 판별, 보드선도, 나이퀴스트선도, 근궤적 등은 안정성과 여유를 판단하는 방법이다. 이득교차주파수는 개루프 크기가 1(0 dB)이 되는 주파수이고, 이때 위상이 −180°에 도달하기까지 남은 각을 위상여유라 한다. 위상교차주파수는 개루프 위상이 −180°가 되는 주파수이고, 이때 크기가 1이 되기까지 남은 배율 또는 dB를 이득여유라 한다. 일반적으로 양의 여유가 클수록 모델오차·지연에 대한 안정성 여유가 크지만 응답이 지나치게 느려질 수 있어 목표 대역폭과 함께 조정한다. 부호와 정의는 음의 피드백 개루프 기준이다. 직류 저항에서 발생하는 줄열은 Q = I²Rt J이다. 열량을 cal로 표시하는 고전적 문제에서는 1 J ≈ 0.24 cal을 사용해 H ≈ 0.24I²Rt cal로 계산한다. 0.24 계수는 단위 변환 때문에 붙는 것이므로 J 식에 중복 적용하지 않는다.

범위 확인: 자동제어 이론은 목표값, 제어량, 조작량, 외란과 피드백 경로를 구분하고 시간응답·안정도·정상편차를 판단한다.

왜 이 개념을 구분하는가

‘보드선도’는 자동제어 이론 문제에서 장치 선정, 계산 조건 또는 고장 판단의 기준이 됩니다. 비슷한 명칭만 외우면 적용 대상과 직접 원인을 혼동하기 쉬우므로 정의 → 작동 원리 → 적용 조건 → 확인 방법의 순서로 구분해야 합니다.

자동제어 이론은 목표값, 제어량, 조작량, 외란과 피드백 경로를 구분하고 시간응답·안정도·정상편차를 판단한다.

작동 원리와 판단 기준

폐루프는 출력 정보를 되먹임해 오차를 줄이지만 과도한 이득과 지연은 진동과 불안정을 만들 수 있다. P·I·D 동작은 응답속도, 정상편차와 감쇠에 서로 다른 영향을 준다.

이 문제군의 직접 근거

  • 보드선도는 로그주파수에 대해 크기(dB)와 위상을 두 그래프로 나타내 안정도와 대역특성을 분석한다.

수치·단위 문제 확인

수치가 없는 개념문제라도 단위, 기준온도, 압력의 기준, 이상·이하·초과·미만 같은 경계조건이 숨어 있는지 확인합니다. 공식이 필요한 문제는 기호의 뜻과 단위를 먼저 적고 계산 뒤 차원을 검산합니다.

개념의 위치와 연결관계

구분내용
세부항목군자동제어 이론
현재 개념보드선도
대표 정답로그 주파수축에 전달함수의 크기와 위상각을 각각 나타낸다.
연결 문제U-1392

상위 항목군의 공통원리를 이해한 뒤 현재 개념의 고유한 대상·조건·기능을 분리합니다.

선정과 적용 조건

  1. 블록선도에서 입력·출력·피드백 경로를 찾는다.
  2. 과도응답과 정상상태 요구를 나눈다.
  3. 이득·위상·시간지연 변화가 안정도에 미치는 방향을 본다.

조건이나 단위가 제시된 경우에는 생략하지 말고 정답 문장에 다시 대입해 확인합니다.

시험에서 판단하는 순서

  • 문제의 긍정형·부정형을 먼저 표시합니다.
  • 블록선도에서 입력·출력·피드백 경로를 찾는다.
  • 과도응답과 정상상태 요구를 나눈다.
  • 이득·위상·시간지연 변화가 안정도에 미치는 방향을 본다.
  • 마지막으로 ‘로그 주파수축에 전달함수의 크기와 위상각을 각각 나타낸다.’가 문제에서 요구한 조건을 모두 충족하는지 확인합니다.

한 줄 암기

보드선도: 보드선도는 로그주파수에 대해 크기(dB)와 위상을 두 그래프로 나타내 안정도와 대역특성을 분석한다.

출처와 검토 상태

  • 문제 근거: 27차 정규화 대표문제 U-1392
  • 이론 근거: 설비보전기사 필기 이론 최종 정리본(2025–2028) — ‘3) 시간응답과 안정성’
  • 원문 출처 1: https://cbtbank.co.kr/exam/de20060910
  • 공개 상태: 확정 문제와 연결된 공개 후보

Past exam practice

기출 문제 풀기

개념을 확인했다면 실제 CBT 문제를 바로 풀어보세요. 답안을 제출하면 페이지 이동 없이 정오답과 풀이가 열립니다. 처음 1개부터 보여주며 정답은 제출 전까지 전송하지 않습니다.

실제 기출개념·구분형2006년 4회 · 96번보드선도에 관한 설명으로 옳은 것은?문제 풀기
보드선도에 관한 설명으로 옳은 것은? 보기 선택
원문 출처

Exam traps

연결 문제로 확인하는 시험 함정

아래에서는 문제와 보기만 미리 보여 줍니다. 정답·해설·보기별 근거는 답을 제출한 뒤에만 공개되므로, 먼저 직접 판단하고 풀이 화면에서 확인하세요.

학습용 재구성 1직접 풀기

보드선도에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1복소평면에 주파수응답 궤적만 그린다.
  2. 2이득을 가로축, 주파수를 세로축에만 표시한다.
  3. 3자연로그를 취한 값에 항상 10만 곱한다.
  4. 4로그 주파수축에 전달함수의 크기와 위상각을 각각 나타낸다.

Step 3 · Exam practice

실전 유사 문제 풀기

개념과 실제 기출 표현을 확인했다면 이제 직접 답을 고르세요. 제출 후 정답 근거, 모든 보기의 설명, 오답 원인과 복습할 개념까지 이어집니다.

검수된 공개 문제만 표시하며, 답을 제출하기 전에는 정답과 해설을 전송하지 않습니다.